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工学院力学与工程科学系博士毕业生杨艳博士论文在Springer正式出版

发布时间:2019-12-04  点击次数:1406

近日,北京大学工学院力学与工程科学系博士毕业生、湍流与复杂系统国家重点实验室、北京大学应用物理与技术研究中心杨艳的博士学位论文在Springer正式出版。(https://doi.org/10.1007/978-981-13-8149-2)

杨艳于2012年本科毕业于北京大学工学院理论与应用力学专业,同年9月加入北京大学工学院力学与工程科学系陈十一教授课题组,在史一蓬教授和陈十一教授的指导下,攻读流体力学专业博士学位。读博期间,杨艳通过国家建设高水平大学公派研究生项目赴美国特拉华大学交流两年。杨艳的主要研究方向为磁流体湍流、太阳风及等离子体湍流,其对等离子体湍流的能量传输和耗散的研究,是空间物理的核心前沿领域,具有重要的科学意义和应用价值,相关研究成果发表于Monthly Notices of the Royal Astronomical Society、The Astrophysical Journal、Physics of Plasmas、Journal of Computational Physics、Physical Review E、Physics of Fluids等著名学术期刊,其博士学位论文《等离子体湍流的能量传输及耗散》被评为北京大学优秀博士学位论文。

杨艳博士的博士学位论文将磁流体力学描述和统计力学描述相结合,全面而自洽地研究了等离子体湍流从宏观大尺度的流体属性到微观小尺度带电粒子的动力学属性,从而建立了等离子体湍流完整的能量级串及耗散过程的基础。论文主要有以下创新点:
(1)发展了具有高分辨率、稳定性的紧致中心差分-WENO混合格式,为模拟强可压缩磁流体湍流提供了有力的数值手段。
(2)基于混合格式得到的高品质可压缩磁流体湍流场,全面细致地研究了压缩性对磁流体湍流性质的影响,为构建等离子体湍流在磁流体尺度的能量级串过程提供了基础。
(3)从Vlasov-Maxwell方程出发推导得到了压强张量做功这一重要的能量传输通道,在一定条件下,该通道甚至是连接动能和内能的唯一途径。该结果给出了等离子体湍流在微观小尺度的能量耗散的机理。
(4)采用等离子体粒子模拟,将压强张量做功与等离子体湍流的相干结构联系起来,为解释太阳风的加热加速提供指导。

 


论文封面

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